Установка для термообработки высоковязкой нефти Советский патент 1985 года по МПК F17D1/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение в трубопроводном транспорте вязких (высокопарафинистых и высокосмолистых).нефтей для облегчения перемещения с изменением их вязкости..

Цель изобретения - снижение энергетических затрат на термообработку нефти за счет того, что установ.ку для термообработки нефти дополнительно снабжают узлом разделения газа, а узел повышения давления СО выполнен в виде гидрогазового аппарата, связанного с эжектором.

Гидрогазовый аппарат напорными клапанами гидравлической части соединен с напорным- у тастком нефтепровода, а выпускными клапанами, работающими поочередно -. с емкостью, причем всасывающий узел первой ступени газовой части аппарата соедине с нагревательной установкой и узлом разделения дымовых газов, а нагревательный узел последней ступени соединен с регулятором, эжектором и турболизатором, установленными на отводе нефтепровода. X На фиг. 1 изображена принципиальная схема насосно-компрессорной установки, служащей для транспорти(ровки вязкой нефти; на фиг. 2 схема многоступенчатого гидрогазового аппарата; на фиг. 3 - схема узла установки для получения углекислого газа из дымовых продуктов сгорания {узел разделения).

Установка состоит из нефтепровода 1, нагревательной установки 2 Для термообработки (котельной) ступенчатого гидрогазового аппарата 3 и эжектора 4 (с обратным клапаном), который устанавливается на трубопроводе 5.

Для подачи нефти из резервуара 6 или из трубопровода 1 в теплообменные аппараты 7 для подогрева служат насосы 8. Между аппаратом 3 и эжектором 4 устанавливается теплостойкий фильтр 9. Таким образом, устройство представляет собой насоснокомпрессорную установку.

Насосы 8, резервуар 6, теплообменые аппараты 7 и другие узлы соединяются с нефтепроводом 1 с помощью Соответствующих патрубков 10, запорной и регулирующей арматуры и КИП 11. Кроме того, в состав установки входит узел 12 для очистки дымовых газов, их разделения и восстановления поглотителя.

В концевой части нефтепровода 1 (например, на товарном парке нефтеперерабатывающего завода) устанавливается дегазатор (сепаратор) 13 нефти.

Гидрогазовый аппарат 3 состоит из многоступенчатого цилиндра 14 с размещенным в нем ступенчатым поршнем 15, впускных 16 и нагнетательных 17 клапанов, установленных на каждой ступени.

На нагнетательном газопроводе установлен регулятор 18 подачи (дозатор) газа в трубопровод 5 и нефтепровод 1. Ввод газа в трубопровод 5 осуществляют через винтообразный турбулизатор 19 потока с направляющим аппаратом (лопастями), подающим lioTOK газа к стенкам трубопровода, что позволяет повысить эффективность транспортировки вязкой нефти за счет уменьшения пограничного слоя и турбулизации потока. Подобные турбулизаторы устанавливают также по длине нефтепровода 1 согласно расчету.

Гидрогазовый аппарат 3 состоит из одной гидравлической ступени (левой) и, например, из трех газовых ступеней двухстороннего действия. После первой 20 и второй 21 газовых ступеней установлены емкости ступенчатого рессивера 22.

На коллекторе нагнетательных клапанов 17 установлены сильфоны 23 давления, которые соединены трубками с нефтепроводом 1 и имеют ручную настройку. При увеличении давления в трубопроводе 1 возрастают размеры сильфонов 23 с переключателем хода (узел регулирования степенью сжатия), которые регулируют длину хода поршня 15 (в упомянутом случае увеличивается длина хода), в результате возрастает степень сжатия в газовых ступенях аппарата 3. Таким образом, гидрогазовый аппарат 3 работает по самонастраивающемуся режиму, т.е. автоматически в зависимости от давления в трубопроводе 1.

Узел установки для получения углекислого газа из дымовых продуктов сгорания (узел разделения) состоит из ступенчатого вертикального аппарата 24 для hpoMbiBKH газообразных продуктов сгорания. Газ подают в нижнюю часть ступен чатого смесительного аппарата 25, где он орошается раствором поглотителя. При перемешивании поглотителя с углекислым газом вначале образует ся гидрокарбонат, а затем аминовый .карбонат. Азо выбрасывается в атмо феру через верхний патрубок аппарата 25. Из нижней части аппарата 25 раствор подается в теплообменник 26 При этом аминовый карбонат разлагается при температуре 120С на углекислый газ и раствор поглотителя. Углекислый газ концентрацией 97% с помощью гидрогазового аппарата 3 подается в нефтепровод 1 до насыщения нефти газом. Нагрев раствора в теплообменнике 26 осуществляется с помощью дымовых газов и теплоносителя от тепловой установки 2. Таким образом, образован замкнутый технологический цикл. Абсорбент после регенерации вновь подает ся в аппарат 25. Гидрогазовый аппарат 3 устанавли вается вблизи тепловой станции 2 и служит для подачи газа СО от -тепбообменника 26 или нагретых газообразных продуктов сгорания от нагр вательной установки в нефтепровод 1. Гидравлическая часть (левая) аппарата 3 служит приводной ступень соединяется трубами и клапанами с напорной частью нефтепровода с емкостью 6 для слива нефти. Нефть по переменно (циклично) поступает из нефтепровода 1 под давлением через нагнетательные клапаны 17 в гидравлическую часть аппарата 3. Если пор шень 15 движется в правом направлении, то левая часть ступени соединена с нефтепроводом 1, а правая часть ступени - с емкостью 6. Напорные, а также всасывающие клапаны работают попеременно. Все клапаны работают как обратные, т.е. пропускают флюид только в одном направ лении. Отработанная нефть пос|ле аппарата 3 сливается через вьгпускные клапаны периодически в емкость 6 или подается в нефтепровод 1 на линии всасывания. 084 Подобным образом работают газовые ступени (их, например, три) гидрогазового аппарата 3. Между гидравлической и газовой частями имеется теплоизолирующая камера, служащая для разделения жидкостной и газовой частей аппарата. Первая ступень (левая) газовой части аппарата 3 соединена приемным узлом с нагревательной установкой 2, а нагнетательной частью - с первой ступенью секционного рессивера 22. Вторая ступень (средняя) газовой части аппарата 3 соединена приемным узлом с емкостью первой ступени рессивера 22, а напор ным - с емкостью второй ступени фессивера 22. Третья ступень (первая) газовой части аппарата 3 соединена приемным узлом с емкостью второй ступени рее сивера -22, а напорным узлом подключена через фильтр 9 и обратньй клапан к эжектору 4. Газовая часть аппарата 3 служит для постепенного сжатия газа в ступенях, например до 30 ати, и подачи его в нефтепровод 1. При движении поршней вправо левая часть первой ступени соединяется с нагреватель.ной установкой 2 и заполняется газом. Если поршень движется в обратном направлении, то упомянутый газ сжимается и подается в емкость первой ступени рессивера 22. Подобным образом сжимается газ в последующих ступенях газовой части аппарата 3 до заданного давления. Размеры поршней выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимое повышение давления газообразных продуктов сгорания. Таким образом, аппарат 3 работает за счет энергии нефти из трубопровода. Это позволяет отказаться от специального привода и компрессоров (компрессорной станции). Пуск аппарата 3 в работу осуществляется при работающем нефтепроводе 1 , а регулирование его работы осуществляется с помощью вентилей и дозатора. Аппарат 3 прост по конструкции, имеет небольшие габариты и удобен в эксплуатации. J /4 /5 r 20 ем /f /if л г/г

Фиг.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ, преимущественно для трубопроводного транс порта, включающая насосно-тепловую станцию, газосепаратор и узел повышения давления вводимого в нефтьCO отличающая-с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, уста новка дополнительно снабжена узлом разделения газа, а узел повьшения давления углекислого газа выполнен в виде гидрогазового аппарата с приводной и нагнетательными ступенями и связанного с ним эжектора. 2.Установка по п.1, о т л и чающаяся тем, что приводная и нагнетательная ступени гидрогазового аппарата состоят из корпуса с размещенным в нем многоступенчатым поршнем.. 3.Установка по пп.1-2, отличающаяся тем, что эжектор снабжен турболизатором. Фиг.1